Новые углеродные покрытия улучшат свойства оптоэлектроники — Naked Science
6 минут
НИТУ «МИСиС»
1

Новые углеродные покрытия улучшат свойства оптоэлектроники

4.2

Российские материаловеды разработали инновационные покрытия на основе углеродных нанотрубок, которые будут применяться для оптимизации оптоэлектронных устройств, в том числе лазеров, элементов преобразователей инфракрасного излучения и жидкокристаллических дисплеев, а также для защитных покрытий.

Новые углеродные покрытия улучшат свойства оптоэлектроники / ©files.steempeak.com

Результаты исследования опубликованы в международном научном журнале Coatings. Известно, что оптимизировать свойства материалов можно, не только меняя их структуру и состав, но и поверхность. Один из трендов современного материаловедения — модификация поверхностей за счет напыления наночастиц.

К примеру, коллектив ученых НИТУ «МИСиС», Государственного оптического института имени Н. И. Вавилова и Санкт-Петербургского электротехнического университета (ЛЭТИ) разработал специфическое покрытие из углеродных нанотрубок на поверхности минерала фторида бария.

Модель интерфейсов: BaF2-CNT: атомная структура а) распределение плотности вблизи интерфейса; b) зависимость плотности электронов от состояния энергии интерфейса CNT/BaF2 (черная линия) и чистого BaF2 (красная линия) / ©Пресс-служба НИТУ «МИСиС»

Фтористый барий — бариевая соль плавиковой кислоты – обладает особыми уникальными свойствами — прозрачностью для разных диапазонов света, от ультрафиолетового излучения до ближнего инфракрасного. Благодаря этому, из крупных монокристаллов фторида бария изготавливают линзы и призмы для инфракрасной оптики и лазеров.

Исследователи предложили нанести на поверхность кристалла фторида бария вертикально «стоящие» углеродные нанотрубки. «После внедрения углеродных нанотрубок методом лазерно-ориентированного осаждения на поверхность фторида бария, происходит резкое изменение его свойств. В частности, такой новый материал (BaF2+УНТ) становится более прозрачным для ближнего ультрафиолетового излучения (в диапазоне длин волн от 280 до 380 нм).

BaF2 CNT4 / ©Пресс-служба НИТУ «МИСиС»

Повысились его гидрофобные качества — материал стал менее подвержен загрязнениям, а также быстрее высыхает. Более того, внедрение нанотрубок увеличило твердость фторида бария на 10 процентов. Объяснением полученных результатов может служить образование ковалентной связи между веществами», – рассказал один из соавторов разработки научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории «Неорганические наноматериалы» НИТУ «МИСиС» Дмитрий Квашнин.

По словам разработчиков, полученные результаты могут найти свое применение в области оптоэлектроники при разработке защитных покрытий для светочувствительных диодов, работающих в инфракрасном диапазоне спектра. Также новый материал может использоваться в качестве защитных элементов сложной оптоэлектроники от пыли.

Кроме этого, как отмечают ученые, тонкие подложки фторида бария с нанотрубками могут использоваться в жидкокристаллических дисплеях (в качестве элементов для выравнивания диполей жидких кристаллов) для получения скоростного переключения или преобразования инфракрасного излучения за счет изменений, полученных после внедрения нанотрубок.

Научная группа планирует продолжать сотрудничество, меняя предложенным способом физико-химические свойства других минералы. Кроме этого, в настоящее время разработчики работают над оптимизацией жидкокристаллических матриц путем добавления в них нанотрубок различного состава.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» — российский технический университет; первый вуз в стране, получивший статус «Национального исследовательского технологического университета», лучший вуз России 2019 года по версии Forbes Россия. Сегодня в состав НИТУ «МИСиС» входят 9 институтов и 6 филиалов, 4 из которых работают в России и 2 за рубежом.
16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

5 часов назад
2 минуты
Илья Ведмеденко

Сегодня, в 13:15 (мск), NASA начнет трансляцию исторического события: первого полета вертолета Ingenuity, доставленного на Марс вместе с планетоходом Perseverance. Посмотреть трансляцию можно на нашем сайте.

Вчера, 21:00
7 минут
Василий Парфенов

Уже этой осенью в путешествие отправится крупнейший из созданных человеком космических телескопов — JWST. Он не только сменит на «посту» стремительно устаревающего «Хаббла», но и существенно раздвинет границы нашего понимания Вселенной. Американские астрономы с помощью моделирования показали, насколько быстро этот научный инструмент сможет обнаружить биосигнатуры в атмосферах планет у других звезд.

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

16 апреля
8 минут
Александр Березин

Исследователь из Гарварда проанализировал вероятность полного оледенения всей поверхности — включая экватор — для планет земного типа. Оказалось, это частый сценарий. И он может быть причиной уничтожения всей сложной жизни. Работа показывает неожиданную уязвимость нашей планеты для такого хода событий. По расчетам, в последние 20 тысяч лет Земля прошла буквально в нескольких градусах от полного и постоянного оледенения, исключающего выживание крупных наземных многоклеточных.

Вчера, 21:00
7 минут
Василий Парфенов

Уже этой осенью в путешествие отправится крупнейший из созданных человеком космических телескопов — JWST. Он не только сменит на «посту» стремительно устаревающего «Хаббла», но и существенно раздвинет границы нашего понимания Вселенной. Американские астрономы с помощью моделирования показали, насколько быстро этот научный инструмент сможет обнаружить биосигнатуры в атмосферах планет у других звезд.

25 марта
36 минут
Александр Березин

Улыбающийся мультимиллиардер планирует понять, насколько эффективно мел в стратосфере защищает планету от солнечного света, и если результат хорош, распылить его там в гигантских количествах. Потенциально это результативная задумка: ученые давно показали, что так можно добиться полного покрытия Земли устойчивыми льдами — вплоть до экватора. Увы, идея Гейтса — плагиат, причем не лучший. Советский исследователь предложил похожее полвека назад с более эффективной серой. Интереснее другое: подобные мероприятия один раз едва не уничтожили человечество. Разбираемся в деталях, а также в том, грозит ли нам повторение.

31 марта
51 минута
Александр Березин

Самый зловещий оружейный проект всех времен и народов — термоядерная торпеда, предназначенная для радиационного поражения огромных площадей и создания искусственного цунами. Никогда до этого ни одна страна даже не заявляла о намерении сделать нечто настолько опасное для живых существ. Поэтому российский проект «Посейдон», обещающий именно это, вызывает бурю эмоций. Однако тщательный технический анализ показывает: в реальности он будет совсем не таким, как об этом пишут в СМИ. Даже если он предназначен для радиационного поражения обширных площадей, оно не будет долгим. А уже через год «омытые» им районы будут абсолютно безопасны. Тем не менее новая система действительно изменит стратегический баланс на планете — но не так, как все думают. Попробуем разобраться в ситуации подробнее.

26 марта
12 минут
Василий Парфенов

Похоже, история с американскими военными и «неопознанными воздушными феноменами» только набирает обороты. Новое расследование раскрыло многократные встречи нескольких кораблей Военно-морского флота Соединенных Штатов с аномально ведущими себя летательными аппаратами. Причем происходило это вне пределов досягаемости для любого коммерческого дрона или иного известного компактного БПЛА.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

-
0
+
Советую всем зайти на учебный портал https://kedu.ru , там много полезной информации о профессиях, о ВУЗах,СУЗах, так что советую
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: